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Arrière-plan
scientifique
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Les choses qui poussent
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Les graines, leur germination, la croissance et le développement des plantules constituent les
principaux sujets étudiés dans ce module. Il est néanmoins utile de se familiariser avec le
cycle de vie complet d’une plante à fleurs typique. Une connaissance des processus de
pollinisation et de fécondation, ainsi que de tout ce qui concerne la croissance et le
développement des plantes permet de mieux comprendre les fruits, les graines, ou les schémas
néraux de la croissance. Il devient plus aisé de répondre aux élèves, de les aider à poser des
questions pertinentes et à faire des observations satisfaisantes.
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Le cycle de vie d’une plante à fleurs typique : le haricot
1. Le pollen produit par les anthères d'une autre plante
atterrit sur le pistil
2. Le grain de pollen émet un tube microscopique qui
apporte la cellule mâle (gamète) à la cellule femelle
(oeuf), ce qui aboutit à la fécondation.
3. Les pétales et les organes annexes de la fleurchent
et l'ovaire grossit. Il se développe en un fruit mature
qui contient des graines résultat de la croissance des
ovules.
5. La plante devient mature avec des fleurs.
4. La graîne mure est plane et germe
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Pas plus que dans n’importe quel autre phénomène cyclique, il n’y a de début véritable dans le
cycle de vie d’un plant de haricot. Pour les besoins de l’explication, nous commencerons par
la fleur, la structure reproductrice de la plante. La fleur du haricot possède à la fois une partie
femelle (productrice dovules) et une partie mâle (productrice de spermatozoïdes). D’autres
plantes, comme le maïs, ont leurs fleurs mâles et femelles disposées séparément sur des
parties différentes de la même plante. D’autres espèces encore, comme le ginkgo, ont des
fleurs mâles sur une plante et des fleurs femelles sur une autre. L’anthère (partie renflée de
l’étamine) produit des grains de pollen contenant des spermatozoïdes. L’ovaire, localisé au
bas du pistil, contient les ovules. ( Note didactique: Paradoxalement en français, les mots
étamine et anthère sont du genre féminin, alors qu’ils désignent des organes mâles ; les mots
pistil et ovule sont masculins, alors qu’ils désignent des organes femelles.)
Au cours de l’évolution, des stratégies sophistiquées se sont mises en place pour favoriser la
rencontre des cellules reproductrices les et femelles des plantes à fleurs: le pollen, dans
certaines espèces, est transporté par le vent, dans d’autres espèces par des insectes et
exceptionnellement par d’autres animaux ou par l’eau. Une fois que le pollen de l’anthère
mâle a atteint le sommet du pistil femelle (le stigmate), les spermatozoïdes qu’il contient
doivent arriver dans l’ovule. Chaque grain de pollen fabrique un tube microscopique qui perce
puis traverse le pistil et transporte les spermatozoïdes. Comme la plupart des fleurs contient
beaucoup d’ovules dans leurs ovaires, le nombre de tubes polliniques qui croissent
simultanément à travers le pistil atteint souvent la centaine.
Une fois que les cellules reproductrices se sont rencontrées lors de la fécondation, beaucoup
de changements interviennent dans la fleur. Les pétales, qui ne sont plus nécessaires pour
attirer les insectes transportant le pollen, fanent. Les ovaires grandissent et se développent en
un fruit. L’œuf issu de la fécondation se développe en un embryon de plante identifiable à
l’intérieur d’un haricot. Les réserves sont stockées dans une paire de feuilles modifiées, les
cotylédons, qui servent de nourriture pour la croissance de la future jeune plante, et font partie
de l’embryon. L’ovule est désormais une graine à l’intérieur de ce qui était l’ovaire et qui est
maintenant le fruit de la plante (la gousse). A l’intérieur de la gousse, on trouve les grains de
haricot, qui sont les graines de la plante constituées de l’embryon de la plante muni de deux
cotylédons gorgés de réserves et emballés dans des téguments.
Lorsque les graines mûres sont plantées et disposent d’une température adéquate et de
suffisamment d’humidité, elles germent et de nouvelles plantes vont croître. Finalement, de
nouvelles fleurs vont se développer et le cycle entier recommencera.
Photosynthèse et réserve de nourriture par la plante
Une différence fondamentale entre plantes vertes et vie animale est l’aptitude qu’ont les
plantes à fabriquer leur propre nourriture par le processus de photosynthèse.
Brièvement, la photosynthèse consiste en une série de réactions chimiques complexes. Les
plantes vertes combinent l’eau puisée du sol et le dioxyde de carbone de l’air, en utilisant
l’énergie du soleil. Cette réaction produit de l’oxygène, qui se dégage dans l’air, et de la
nourriture (souvent sous forme de glucides, tels que sucres et amidon), qui est stockée à
différents endroits de la plante.
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L’énergie solaire est capturée par la chlorophylle, la substance qui rend les plantes
vertes. La plante va utiliser une partie de la nourriture qu’elle a fabriquée pour vivre et
grossir. Elle va également en stocker une partie dans différents endroits pour l’utiliser plus
tard. Lorsque nous mangeons certaines parties de la plante, nous mangeons ce que la plante a
fabriqué par photosynthèse et ensuite stocké dans ses racines, tiges, feuilles, fruits ou graines.
Par exemple, des feuilles souterraines sont l’organe de stockage de l’oignon alors que la
racine est celui de la carotte.
Tous les êtres vivants ont besoin d’un système pour permettre la circulation la
nourriture et de l’eau dans leurs corps. Les êtres humains et d’autres animaux disposent
d’artères et de veines pour la circulation du sang. Les plantes ont leur propre réseau de tubes
pour faire circuler la sève des feuilles jusqu’au reste ; elles possèdent également des racines
pour puiser l’eau et les sels minéraux du sol. Une plante bien sûr n’a pas de cœur. Une des
forces qui permet à l’eau de monter dans la plante à partir des petits tubes est appelée succion.
Les forces de capillarité qui permettent le mouvement de l’eau à travers les fibres de serviettes
en papier ou celui de l’huile à travers dans une lampe à huile sont plus grandes que la gravité
ne sont impliquées que de façon minoritaire. C’est la transpiration qui est le moteur essentiel
de la montée de l’eau dans la plante.
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